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Modbus協(xié)議完全資料與程序解析

作者：時(shí)間：2016-12-01 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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switch(Modbus_mode) //通過(guò)判斷模式來(lái)進(jìn)行對(duì)響應(yīng)的發(fā)送

{

case Modbus_read_coil:

read_coil_proc();

break;

……

default:

return;

break;

}

這樣的做的話，就可以吧解析函數(shù)，執(zhí)行函數(shù)和具體的實(shí)施函數(shù)分開(kāi)來(lái)弄，層次多多少少要清晰一些

下面就是針對(duì)01，02，03，04，05，06，15，16幾個(gè)功能碼的執(zhí)行及返回進(jìn)行說(shuō)明

在說(shuō)明各功能函數(shù)之前，先說(shuō)說(shuō)響應(yīng)。

上面說(shuō)的那兩個(gè)函數(shù)只不過(guò)是對(duì)一幀的外圍進(jìn)行解析與判斷，至于具體的參數(shù)，還需要功能函數(shù)去解析與返回，功能函數(shù)要做的事情有3個(gè)，1個(gè)是參數(shù)的解析，2是執(zhí)行，3是返回響應(yīng)。

先說(shuō)響應(yīng)，響應(yīng)是有特點(diǎn)的，第一個(gè)字節(jié)肯定是自己的本機(jī)地址，第二個(gè)字節(jié)肯定是功能碼，最后兩個(gè)字節(jié)肯定是crc校驗(yàn)，所以說(shuō)，在發(fā)送緩沖中，基本上4個(gè)字節(jié)已經(jīng)定死了

Modbus_send_buf[0] = Modbus_addr;

Modbus_send_buf[1] = Modbus_read_input_reg; //相應(yīng)的功能碼，每個(gè)功能寒暑都不一樣

再經(jīng)過(guò)執(zhí)行函數(shù)最后算crc

modbus_crc = crc16(Modbus_send_buf,temp); //計(jì)算發(fā)送crc數(shù)據(jù)

Modbus_send_buf[temp] = modbus_crc >> 8; //計(jì)算

temp++;

Modbus_send_buf[temp] = modbus_crc & 0xff; //return num 高位

5.1 01 讀線圈狀態(tài)

#define Modbus_read_coil 0x01

其實(shí)表面上挺難理解的，啥線圈啥的，但你仔細(xì)看看就可以了解，就是讀輸出數(shù)字量，如果你寫(xiě)下位機(jī)的話，其實(shí)就是控制讀取輸出io，說(shuō)白了，就是把目前的io輸出狀態(tài)返回給主機(jī)。這些io連接的可能是繼電器，也可能是一些開(kāi)關(guān)之類(lèi)的東西，也就是些數(shù)字信號(hào)。讀數(shù)字輸出信號(hào)。

計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：[設(shè)備地址] [命令號(hào)01] [起始寄存器地址高8位] [低8位] [讀取的寄存器數(shù)高8位] [低8位]

設(shè)備響應(yīng)：[設(shè)備地址] [命令號(hào)01] [返回的字節(jié)個(gè)數(shù)][數(shù)據(jù)1][數(shù)據(jù)2]...[數(shù)據(jù)n][CRC校驗(yàn)的低8位] [CRC校驗(yàn)的高8位]

簡(jiǎn)單的說(shuō)就是返回所有的輸出io的值，放在一個(gè)或者幾個(gè)字節(jié)里，可以用判斷的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，也可以用與或的方式實(shí)現(xiàn)。

if(P1_0 == 1)

{

temp |= (1<<8);

}

else

{

temp &= (1<<8);

}

將temp的值放入第四個(gè)緩沖區(qū)，當(dāng)然這根據(jù)設(shè)備的io口，編程時(shí)就已經(jīng)確定了的。接下來(lái)就可以進(jìn)行crc計(jì)算了。最后發(fā)送即可。

Modbus_send_buf[3] = temp;

modbus_crc = crc16(Modbus_send_buf,4);

Modbus_send_buf[4] = modbus_crc >> 8;

Modbus_send_buf[5] = modbus_crc & 0xff; //return num 高位

5.2 02 讀只可讀數(shù)字量寄存器（輸入狀態(tài)）

基本上和01意思差不多，只不過(guò)這個(gè)功能碼返回的數(shù)據(jù)是輸入io的數(shù)據(jù)，和01的區(qū)別是01可讀可改，而02只可讀不可改。也就是輸入的狀態(tài)。數(shù)據(jù)不可由設(shè)備本身控制。程序方面和01程序一樣。

5.3 03讀可讀寫(xiě)模擬量寄存器（保持寄存器）

說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是讀da，da屬于模擬量，也可以輸出，但是以模擬量的方式來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)?div>計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：[設(shè)備地址] [命令號(hào)03] [起始寄存器地址高8位] [低8位] [讀取的寄存器數(shù)高8位] [低8位] [CRC校驗(yàn)的低8位] [CRC校驗(yàn)的高8位]

設(shè)備響應(yīng)：[設(shè)備地址] [命令號(hào)03] [返回的字節(jié)個(gè)數(shù)][數(shù)據(jù)1][數(shù)據(jù)2]...[數(shù)據(jù)n][CRC校驗(yàn)的低8位] [CRC校驗(yàn)的高8位]

其中返回字節(jié)個(gè)數(shù)，為讀取寄存器數(shù)乘2

寫(xiě)程序時(shí)，首先要注意數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，temp = Modbus_recevie_buf[5];一般寄存器個(gè)數(shù)不會(huì)超過(guò)255，個(gè)數(shù)取讀取寄存器個(gè)數(shù)的低八位即可。返回即乘2，temp = temp << 1;，下面要做的就是一個(gè)循環(huán)for(i = 0;i < temp ; i += 2)，把需要的數(shù)據(jù)放入發(fā)送數(shù)組。其內(nèi)容是

Modbus_send_buf[i+3]=(data_v&0xff00)>>8;

Modbus_send_buf[i+4]=data_v&0x0ff;

由于幀的前面3個(gè)是地址，功能碼，和返回字節(jié)個(gè)數(shù)，所以循環(huán)從第四個(gè)數(shù)據(jù)開(kāi)始存放。data_v為讀取的數(shù)據(jù)，在程序中還需要其他語(yǔ)句配合。比如：data_v = updateValue();

循環(huán)后就可以進(jìn)入crc校驗(yàn)了可以利用返回字節(jié)數(shù)來(lái)確定crc的校驗(yàn)個(gè)數(shù)temp = temp + 3;，最后計(jì)算發(fā)送字節(jié)的個(gè)數(shù)

send_cnt = Modbus_recevie_buf[5]*2 + 5 ; //數(shù)據(jù)發(fā)送個(gè)數(shù) 數(shù)據(jù)+地址+命令+返回?cái)?shù)據(jù)個(gè)數(shù)+crc低+crc高

最后將數(shù)據(jù)發(fā)送出去即可。

5.4 04讀只可讀模擬量寄存器（輸入寄存器）

和03的區(qū)別是04就是讀ad，ad輸入輸入模擬兩，只能讀，不能改，同樣也是以模擬兩的方式來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)摹Ｆ涑绦? 與03類(lèi)似

5.5 05寫(xiě)數(shù)字量（線圈狀態(tài)）

05則是修改io口輸出狀態(tài)，數(shù)字量輸出。

計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：[設(shè)備地址] [命令號(hào)05] [需下置的寄存器地址高8位] [低8位] [下置的數(shù)據(jù)高8位] [低8位] [CRC校驗(yàn)的低8位] [CRC校驗(yàn)的高8位]

設(shè)備響應(yīng)：若執(zhí)行成功，則原樣返回

寫(xiě)程序時(shí)，首先確定需要修改的io口，然后根據(jù)0xff00或0x0000來(lái)置位或清零該數(shù)據(jù)位。執(zhí)行完成后，將接收到的數(shù)據(jù)重新發(fā)送即可 Uart0_senddata(Modbus_recevie_buf,8);

5.6 06寫(xiě)單個(gè)模擬量寄存器（保持寄存器）

06為修改設(shè)備da數(shù)據(jù)，模擬量傳輸數(shù)據(jù)。

計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：[設(shè)備地址] [命令號(hào)06] [需下置的寄存器地址高8位] [低8位] [下置的數(shù)據(jù)高8位] [低8位] [CRC校驗(yàn)的低8位] [CRC校驗(yàn)的高8位]

設(shè)備響應(yīng)：若執(zhí)行成功，原樣返回即可

5.7 16主機(jī)設(shè)置寄存器

簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是一次設(shè)置多個(gè)da，以一個(gè)偏移量為準(zhǔn)，一次設(shè)置多個(gè)輸出模擬里量

計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：[設(shè)備地址] [命令號(hào)10] [開(kāi)始地址高8位] [低8位] [寄存器個(gè)數(shù)高8位] [低8位] [第一個(gè)寄存器數(shù)據(jù)高][第一個(gè)寄存器數(shù)據(jù)低][第二個(gè)寄存器數(shù)據(jù)高][第二個(gè)寄存器數(shù)據(jù)低]……[CRC校驗(yàn)的低8位] [CRC校驗(yàn)的高8位]

命令響應(yīng)：功能碼[0x10],寄存器起始地址高字節(jié)，低字節(jié)，要寫(xiě)的寄存器數(shù)量的高字節(jié)，低字節(jié)，CRC校驗(yàn)低字節(jié)，高字節(jié)

在程序中，首先要獲取寄存器個(gè)數(shù)

num = Modbus_recevie_buf[6] - 2;

然后進(jìn)入循環(huán)，一次把寄存器數(shù)據(jù)提取出來(lái)for(i = 0; i < num; i = i + 2)

在循環(huán)的內(nèi)部提取數(shù)據(jù)temp = (((unsigned int)(Modbus_recevie_buf[i+7])<<8)|(Modbus_recevie_buf[i+8]));

以上就是我在項(xiàng)目中涉及到的一點(diǎn)modbus的通訊的下位機(jī)程序，不全，但總體的思路，接收數(shù)據(jù)并解析，解析后提取數(shù)據(jù)在設(shè)備上加載或采集，然后再按照響應(yīng)的方式發(fā)送回去。

下回改進(jìn)的方向，1，增加功能碼2，增加宏定義及編譯定義，3增加單片主機(jī)的程序，和pc主從機(jī)的程序。4，增加ascii的程序，和rtu同時(shí)設(shè)置。Pc機(jī)程序，采用c#號(hào)編寫(xiě)。

完整的程序請(qǐng)參考：http://www.51hei.com/bbs/dpj-23230-1.html

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